Номер 200, страница 36 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Плавление и отвердевание кристаллических тел. Удельная теплота плавления - номер 200, страница 36.

Условие.

200. Кусок льда, имеющий температуру 0 °C, поместили в сосуд с водой при температуре 0 °C. Расплавится ли при этом кусок льда?

Решение.

Решение

Процесс плавления льда представляет собой фазовый переход из твердого состояния в жидкое. Для того чтобы этот процесс начался, лед, находящийся при температуре плавления ($0 \,^{\circ}\text{C}$), должен получить извне определенное количество теплоты. Это количество теплоты называется теплотой плавления и рассчитывается по формуле:

$Q = \lambda \cdot m$,

где $\lambda$ — удельная теплота плавления льда, а $\text{m}$ — его масса.

Передача теплоты (теплообмен) между телами возможна только в том случае, если между ними существует разность температур. Теплота самопроизвольно переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой.

В условиях задачи и лед, и вода имеют одинаковую температуру $0 \,^{\circ}\text{C}$. Так как разность температур между водой и льдом равна нулю ($\Delta t = 0 \,^{\circ}\text{C} - 0 \,^{\circ}\text{C} = 0$), теплообмен между ними не происходит. Вода не может передать льду теплоту, необходимую для его плавления.

Следовательно, система "вода-лед" находится в состоянии теплового равновесия. Если система изолирована от окружающей среды, то никаких изменений в ней происходить не будет: лед не будет таять, а вода не будет замерзать.

Ответ: Нет, кусок льда не расплавится, поскольку для плавления ему необходимо получить энергию (теплоту), а в данной системе отсутствует источник этой энергии, так как вода имеет ту же температуру, что и лед, и теплообмен между ними не происходит.